(57)【要約】【課題】  複数の感光ドラムの一部のみが電位測定手段を有する場合に、像担持体の軸方向で、シート上の画像パターンの濃度誤差を低減することができる。【解決手段】  軸線方向一部の領域の電位を検出する電位センサ９を有するブラック用の感光ドラム１Ｂｋと、電位センサ９を有しないシアン用の感光ドラム１Ｃ、マゼンダ用の感光ドラム１Ｍ、イエロー用の感光ドラム１Ｙとがあり、ブラック用の感光ドラムがシートＰに形成するブラック用の調整用画像パターンが電位センサによる検出領域と少なくとも一部がオーバーラップするようにシートの搬送方向に沿って形成する。【選択図】  図４
2010079259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記感光体を画像情報に応じて露光する露光手段と、前記感光体に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、をそれぞれ備えた第１及び第２のトナー像形成手段と、
前記第１及び第２のトナー像形成手段により第１及び第２の階調パターンをそれぞれ形成させる階調パターン形成手段と、
シートに形成された第１及び第２の階調パターンの濃度を検出する濃度検出手段と、
前記濃度検出手段の出力に応じて前記第１及び第２のトナー像形成手段による画像形成条件を補正する補正手段と、
前記第１及び第２のトナー像形成手段のうち前記第１のトナー像形成手段に選択的に設けられ、前記感光体の電位を調整するため前記感光体の軸線方向の一部の領域の電位を検出可能な電位検出手段と、を有し、前記階調パターン形成手段は、第１の階調パターンの少なくとも一部が前記電位検出手段による電位検出領域とオーバーラップするように第１の階調パターンをシートに形成させ、第２の階調パターンを第１の階調パターンとオーバーラップしないように該シートに形成させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記補正手段は前記電位検出手段によって検出された電位と前記第１のトナー像形成手段の現像手段が感光体上にトナー像を形成するために印加するバイアスに基づき前記第１のトナー像形成手段の画像形成条件を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１のトナー像形成手段は無彩色画像を形成し、前記第２のトナー像形成手段は有彩色画像を形成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記階調パターン形成手段は第２の階調パターンをシートの搬送方向と直交する方向に沿って形成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１のトナー像形成手段及び前記第２のトナー像形成手段が備える感光体は円筒形状であり、前記第１のトナー像形成手段の感光体の径は前記第２のトナー像形成手段の感光体ドラムの径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１のトナー像形成手段の感光体の最表層の膜厚は前記第２のトナー像形成手段の感光体の表層の膜厚よりも厚いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１のトナー像形成手段の感光体の表面の硬度は前記第２のトナー像形成手段の感光体の表面の硬度よりも硬いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
シートに形成された画像を読み取る読み取り手段を有し、前記読み取り手段が前記濃度検出手段として機能することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電的に画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置によって出力される画像と、ユーザが画像形成装置によって出力したかった画像は、その環境、使用状況等によって、差が生じてしまう。
【０００３】
そのため、実際に出力したかった画像を画像形成装置に出力させるためにキャリブレーションと呼ばれる画質安定化法がある。
【０００４】
具体的に、まず、画像形成装置によってシートに段階的に濃度が異なる画像を出力する。続いて、シートに出力された画像をスキャナー等の原稿読み取り装置を用いて読み込む。読み込んだ画像に基づき、画像形成装置はユーザが画像形成装置によって出力したかった画像近づけるように画像形成条件を変更する。
【０００５】
このキャリブレーションについて、特許文献１（特開平７−２６４４１１号）に詳しく述べられている。特許文献１に記載の画像形成装置は１つの感光体に形成された静電像を複数の現像器で現像することによってカラー画像出力する装置である。
【０００６】
近年、複数の感光体に形成された静電像をそれぞれに対応する現像器で現像することによってカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置が販売されている。
【０００７】
このようなタンデム方式の画像形成装置は各色毎に感光体と現像器（以下、ステーションと呼ぶ）が異なっている。そのため、オフィス用途のような白黒の出力が多いと、黒色のステーションは他のステーションより速く磨耗することになる。
【０００８】
そのため、黒色のステーションの使用頻度が高いと考えられるオフィス向け製品において、黒色のステーションの交換頻度と他のイエロー、マゼンタ、シアンのステーションの交換頻度を略同等にするために、黒色のステーションだけ耐久性を向上するという思想がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２６４４１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、黒色のステーションの耐久性を向上させると以下のような問題がある。例えば、耐久性の高いステーションはその耐久限界を迎えるまでに多数枚の印刷を行う。そのため、耐久に応じてドラム表面の電位が変動してしまう可能性が高い。耐久によって表面の電位が変動すると、画質が悪化するという問題がある。そのため、黒色ステーションにのみ電位センサを設け、画質を安定化する画像形成装置が考えられている。
【００１１】
このような黒色ステーションにのみ電位センサが設けられている装置において、図１２に示すような階調パターンをシートに出力してキャリブレーションを行うとする。シートに形成された黒の階調パターンと感光体ドラム上の電位センサの位置がずれていると、出力された黒の階調パターンの濃度に基づき画像形成条件を変更すると画像濃度の補正精度が低下するという問題が生じた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、回転可能な感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記感光体を画像情報に応じて露光する露光手段と、前記感光体に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、をそれぞれ備えた第１及び第２のトナー像形成手段と、前記第１及び第２のトナー像形成手段により第１及び第２の階調パターンをそれぞれ形成させる階調パターン形成手段と、シートに形成された第１及び第２の階調パターンの濃度を検出する濃度検出手段と、前記濃度検出手段の出力に応じて前記第１及び第２のトナー像形成手段による画像形成条件を補正する補正手段と、前記第１及び第２のトナー像形成手段のうち前記第１のトナー像形成手段に選択的に設けられ、前記感光体の電位を調整するため前記感光体の軸線方向の一部の領域の電位を検出可能な電位検出手段とを備え、前記階調パターン形成手段は、第１の階調パターンの少なくとも一部が前記電位検出手段による電位検出領域とオーバーラップするように第１の階調パターンをシートに形成させ、第２の階調パターンを第１階調パターンとオーバーラップしないように該シートに形成させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
出力された黒の階調パターンの濃度に基づき画像形成条件を精度よく補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、濃度条件導出手段の制御を示すフローチャートであり、（ｂ）は、画像濃度調整手段の制御を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）は、濃度条件導出手段を制御した場合の感光ドラムの軸方向の位置に対する画像パターンの濃度及び現像コントラストの関係を示すグラフ、（ｂ）は、経時的な条件等によって感光ドラムの軸方向の位置に対する画像パターンの濃度及び現像コントラストの関係を示すグラフ、（ｃ）は、画像濃度調整手段を制御した場合の感光ドラムの軸方向の位置に対する画像パターンの濃度及び現像コントラストの関係を示すグラフである。
【図４】調整用画像パターンの一例を示す平面図である。
【図５】現像コントラスト及び濃度の関係を示すグラフである。
【図６】調整用画像パターンの他の一例を示す平面図である。
【図７】従来の調整用画像パターンを示す平面図である。
【図８】第２調整用画像パターンが感光ドラム１の回転方向に並ぶ調整用画像パターンの配置を示す平面図である。
【図９】現像コントラスト及び濃度の関係を示すグラフである。
【図１０】従来例を示すグラフである。（ａ）は、濃度条件導出手段を制御した場合の感光ドラムの軸方向の位置に対する画像パターンの濃度及び現像コントラストの関係を示すグラフ、（ｂ）は、経時的な条件等によって感光ドラムの軸方向の位置に対する画像パターンの濃度及び現像コントラストの関係を示すグラフ、（ｃ）は、画像濃度調整手段を制御した場合の感光ドラムの軸方向の位置に対する画像パターンの濃度及び現像コントラストの関係を示すグラフである。
【図１１】レーザパワー及び濃度の関係を示すグラフである。
【図１２】従来の調整用画像パターンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施例１）
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。本実施例において、感光体は円筒形状のドラムであり、以下感光体ドラムと呼ぶ。
【００１６】
ここで、課題について具体的な例を挙げて説明する。図１０（ａ）は、濃度条件導出手段を制御した場合の感光ドラムの軸方向の位置に対する調整用画像パターンの濃度及び感光ドラムの現像コントラストの関係を示すグラフである。図１０（ａ）に示されるように、濃度条件導出手段が制御される場合に、ブラック用の感光ドラムの電位が感光ドラムの軸方向に右肩上がりに傾斜している場合を想定する。なお、横軸の左側が画像形成装置の手前側であり、横軸の右側が画像形成装置の奥側である。
【００１７】
この画像形成装置では、手前側に電位センサが検知する電位読取位置が設けられ、奥側に濃度検知手段が検知する調整用画像パターンの濃度読取位置が設けられるものとする。例えば、目標濃度が１．６に調整される場合には、奥側の濃度読取位置でその濃度になるように帯電の条件が決定される。そのときの電位センサが検知する現像コントラスト（＝現像ＤＣ成分−露光部電位）である２００Ｖを記憶する。濃度条件導出手段であれば、手前側では現像コントラスト２００Ｖであるが、奥側では現像コントラストは３００Ｖであることから、奥側では濃度が１．６に設定されるために問題ない。
【００１８】
図１０（ｂ）は、経時的な変化等によって状態が変わった際の感光ドラムの軸方向（長手方向）の位置に対する画像パターンの濃度及び感光ドラムの現像コントラストの関係を示すグラフである。図１０（ｂ）に示されるように、帯電装置の劣化による交換や、ユーザが長期的に軸方向に画像比率の異なる画像を流し続けた場合、ブラック用の感光ドラムの電位が感光ドラムの軸方向に右肩下がりに傾斜している場合を想定する。この場合には、測定現像コントラストは３００Ｖである。前述の如く、目標濃度が１．６の場合には現像コントラストが２００Ｖである必要があると判断されることから、電位を下げる必要があると判断される。
【００１９】
図１０（ｃ）は、画像濃度調整手段を制御した場合の感光ドラムの軸方向の位置に対応する画像パターンの濃度及び現像コントラストの関係を示すグラフである。前述の状態で、図１０（ｃ）に示されるように、自動的に電位を用いた制御が動作した場合、制御は電位センサによる電位読取位置で現像コントラストを２００Ｖにするためにさらに電位を下げる方向に調整する。その結果、奥側の濃度読取位置の電位はさらに下降してしまい、感光ドラムの軸方向全域において任意の濃度と合う場所はなくなるという問題があった。
【００２０】
また、帯電ローラを使用し電位センサを有さない感光ドラムの上では、回転方向の電位ムラが発生する。帯電ローラは回転体であるため、ローラが有する回転方向の表面形状ムラや偏芯による放電領域の動的な変動や、抵抗ムラによる放電ムラ、さらに感光ドラムの帯電・感光特性のムラが発生しているのである。この状況のまま回転方向に濃度の変化する調整用画像パターンによる調整を行うと、現像コントラストに対する濃度の関係を求める際に精度が落ちる問題が発生する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示す断面図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、電子写真方式の画像形成装置であり、同図は、その主要部の概略構成を模式的に示す。
【００２２】
また、画像形成装置１００は、フルカラー機であり、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋといった各々の色毎にステーションが備わる。各ステーション内には、『トナー像形成手段』である画像形成部９９が配置される。この画像形成部９９には、無彩色画像を形成する『第１のトナー像形成手段』である『第１画像形成部』としてのブラック（Ｂｋ）用の画像形成部９９Ｂｋがある。また、画像形成部には、有彩色画像を形成する『第２のトナー像形成手段』である『第２画像形成部』としてのイエロー（Ｙ）用の画像形成部９９Ｙ、マゼンダ（Ｍ）用の画像形成部９９Ｍ、シアン（Ｃ）用の画像形成部がある９９Ｃがある。各画像形成部９９Ｂｋ、９９Ｙ、９９Ｍ、９９Ｃは、『感光体』であるドラム型の電子写真感光体（以下、『感光ドラム』という）１を備えている。感光ドラム１には、『第１感光体』であるブラック用の感光ドラム１Ｂｋ、『第２感光体』であるシアン用の感光ドラム１Ｃ、『第２感光体』であるマゼンダ用の感光ドラム１Ｍ、『第２感光体』であるイエロー用の感光ドラム１Ｙがある。ただし、全ての感光ドラムに共通の内容に関しては、１の符号を付して以下で説明する。感光ドラム１は画像形成装置本体１６の内部で矢印Ｒ１方向（図１のシート面上で時計回りの方向）に回転可能に支持されている。
【００２３】
このような、構成において、白黒の印刷を行うときにカラー用の感光体ドラムは中間転写ベルトより離間される（不図示）。そのため、白黒の印刷を行う時に、カラー用の感光体ドラムは磨耗しない。そのため、ブラック用画像形成部９９Ｂｋとカラー用画像形成部の耐久性を略同一にするために、ブラック用画像形成部９９Ｂｋが備える感光体ドラムの径はカラー用画像形成部が備える感光体ドラムの径よりも大きい。
【００２４】
詳しくは、ブラック用画像形成部９９Ｂｋが備える感光体ドラムの径は８０ｍｍであり、カラー用画像形成部が備える感光体ドラムの径は５０ｍｍである。なお、ブラック用画像形成部９９Ｂｋが備える感光体の最表層の膜厚をカラー画像形成部が備える感光体の表面の膜厚よりも厚くしてもよい。また、感光体の寿命に関わる感光体層の硬度を変えてもよい。つまり、ブラック用感光体ドラムの膜厚をカラー用感光体ドラムの膜厚よりも厚くしてもよい。また、ブラック用感光体ドラムの表面の硬度をカラー用感光体ドラムの表面の硬度よりも硬くしても良い。なお、ドラム表面の硬度はモース硬度を用いて比較した。本件において、カラー用画像形成部が備える感光体ドラムは有機感光体を用い、ブラック用画像形成部が備える感光体ドラムは電子線硬化処理を行った有機感光体（ＯＰＣ）を用いた。
【００２５】
また、本実施例において、ブラック用の感光体ドラムを帯電させる帯電器は非接触帯電器を用いている。具体的には非接触帯電器としてのコロナ帯電器で感光体表面を帯電させている。カラー用の感光体ドラムを帯電させる帯電器は接触帯電器を用いている。具体的には接触帯電器としての帯電ローラを感光体ドラムと接触させて感光体表面のドラムを帯電させている。
【００２６】
感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、『帯電手段』である帯電装置２、『露光手段』である露光装置１７、『電位検出手段』である電位センサ９、『現像手段』である現像装置４が配置される。更に順に、『クリーニング手段』であるクリーニング装置７、『前露光手段』である前露光器８が配置される。
【００２７】
ブラック用の感光体ドラム表面の電位（感光体上の電位）はブラック用画像形成部が有する電位センサ９を用いてフィードバック制御を行う。つまり、画像形成コントローラ１４は電位センサ９が取得した感光体ドラム表面の電位と目標電位を一致させるように非接触帯電器としてのコロナ帯電器に印加する電圧を制御する。
【００２８】
また、カラー用画像形成部は電位センサを備えていない。そのため、カラー用感光代ドラム表面の電位は公知の放電電流制御を用いて行う。
【００２９】
なお、接触帯電方式としての帯電ローラは感光体ドラムと接触する。そのため、帯電ローラによって帯電された感光体ドラム表面の電位は、帯電ローラの主に偏心により、周方向に帯電ムラが生じ易い。
【００３０】
さらに、画像形成装置本体１６の内部には、各ステーションに第１転写部２０で接触し、矢印Ｒ２方向に回転する『転写手段』である内部転写ユニット５が配設される。また、画像形成装置本体１６の内部には、内部転写ユニット５と第２転写部２１で接触し、通シート部に矢印Ｒ３方向に回転する外部転写ベルト６が配置される。外部転写ベルト６により搬送される通シート部の先に定着ローラ１１と加圧ベルト１２を備える定着装置１０が配設される。
【００３１】
画像形成装置１００では、画像形成時には、感光ドラム１は矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピードで図示しない回転軸を中心に回転駆動される。感光ドラム１の表面は、帯電装置２によって所定の極性及び電位に略均一に帯電される。このときの感光ドラム電位を帯電電位（非露光部電位）ＶＤとする。
【００３２】
画像形成コントローラ１４から送られてくる画像信号に基づいた『画像情報』である『階調パターン』である階調パターンに基づき、露光装置１７はレーザチップから所定の光量の光を感光体ドラムに照射する。帯電後の感光ドラム１の表面には走査光が照射される。照射部分は、帯電によって感光ドラム１の表面に保持されている電荷が除去されて、除去潜像が形成される。このときの感光ドラム電位を露光部電位ＶＬとする。
【００３３】
この静電像に、現像装置４の内部に設けられた『トナー担持体』である現像スリーブにバイアスが印加されると、トナーが感光ドラム１に飛翔及び付着してトナー像として現像される。現像バイアスのＤＣ成分をＶｄｃとし、露光部電位ＶＬとの電位差を現像コントラストＶｃｏｎｔとした場合に、Ｖｃｏｎｔが大きいほど現像されるトナーは増加する。現像されたトナー像は、第１転写部２０にて感光ドラム１から内部転写ユニット５に、さらに、第２転写部２１にて内部転写ユニット５からシートＰに転写される。トナー像は、定着装置１０にてシートＰと熱圧着される。
【００３４】
本発明の画像形成装置１００の内部では、電位センサ９は、感光ドラム１の軸方向では図１の奥側（図１のシート面の裏側の方）に、感光ドラム１の回転方向では露光装置１７で光照射される位置と現像装置４の配設される位置の間に位置する。そして、電位センサ９は、感光ドラム１の表面電位を測定する。詳しくは、電位センサ９は、露光されている場合には露光部電位ＶＬを、露光されていない場合には『非露光部電位』である帯電電位ＶＤを測定可能となっている。
【００３５】
また、電位センサ９は、前述の『第１のトナー像形成手段』及び『第２のトナー像形成手段』のうち、『第１のトナー像形成手段』に選択的に設けられる。
【００３６】
画像形成装置本体１６の上方には、『濃度検出手段』である原稿読取装置１００ａが設けられる。原稿台ガラス１０２上に、置かれた原稿１０１は光源１０３によって照射され光学系１０４を介してＣＣＤセンサ１０５に結像される。ＣＣＤセンサ１０５は３列に配列されたレッド、グリーン、ブルーのＣＣＤラインセンサー群により、ラインセンサー毎にレッド、グリーン、ブルーの色成分信号を生成する。これらの読取り光学系ユニットは矢印の方向に走査することにより、原稿１０１をライン毎の電気信号データ列に変換する。この『濃度検出手段』である原稿読取装置１００ａは、シートＰに形成された『第１の階調パターン』であるブラックの調整用階調パターンの濃度を検出する。また、『濃度検出手段』である原稿読取装置１００ａは、シートＰに形成された『第２の階調パターン』であるイエロー、マゼンダ、シアンの調整用階調パターン５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃの濃度を各々検出する。
【００３７】
また原稿台ガラス１０２上には、原稿１０１の位置をつき当てて、原稿１０１の斜め置かれを防ぐつき当て部材１０７が配置してある。また、その原稿台ガラス１０２の面に、ＣＣＤセンサ１０５の白レベルを決定するためと、ＣＣＤセンサ１０５のスラスト方向のシェーディングを行うための、基準白色板１０６が配置してある。
【００３８】
ＣＣＤセンサ１０５により、得られた画像信号は、リーダー画像処理部１０８にて画像処理された後、画像形成コントローラ１４で画像処理される。ここで、リーダー画像処理部１０８は、現像装置４が現像する画像濃度を検知する機能を有する。
【００３９】
『階調パターン形成手段』である画像形成コントローラ１４は、濃度条件導出手段１４ａ、及び、『補正手段』である画像濃度補正手段１４ｂを備える。画像形成コントローラ１４は、ブラック用の画像形成部９９Ｂｋにより『第１調整用階調パターン』であるブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋを形成させる。また、画像形成コントローラ１４は、イエロー用の画像形成部９９Ｙにより『第２調整用階調パターン』であるイエローの調整用階調パターン５０Ｙを形成させる。画像形成コントローラ１４は、マゼンダ用の画像形成部９９Ｍにより『第２調整用階調パターン』であるマゼンダの調整用階調パターン５０Ｍを形成させる。画像形成コントローラ１４は、シアン用の画像形成部９９Ｃにより『第２調整用階調パターン』であるシアンの調整用階調パターン５０Ｃを形成させる。また、画像形成コントローラ１４は、『第１の階調パターン』である調整用階調パターン５０Ｂｋの少なくとも一部が電位センサ９の電位検出領域とオーバーラップするようにシート搬送方向に形成させる。
【００４０】
また、画像形成コントローラ１４は、イエローの調整用階調パターン５０Ｙ、マゼンダの調整用階調パターン５０Ｍ、シアンの調整用階調パターン５０Ｃを、ブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋとオーバーラップしないように形成させる。
【００４１】
濃度条件導出手段１４ａは、後述する『階調パターン』である調整用階調パターンを原稿読取装置１００ａで変換した濃度と、調整用階調パターンを出力する際に設定していた高圧や露光条件やブラック用の感光ドラム１Ｂｋの測定電位から条件を導出する。
【００４２】
画像濃度補正手段１４ｂは、ブラック（Ｂｋ）に関しては、電位センサ９で露光部電位を検知しながら帯電装置２及び露光装置１７の少なくとも一方を調整することで所望のＶｃｏｎｔになるように調整する。また、画像濃度補正手段１４ｂは、シアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ）に関しては、帯電装置２及び現像装置４の高圧条件及び露光装置１７の少なくとも一つを調整することで所望の濃度で出力できるようにする。こうして、画像濃度補正手段１４ｂは、『濃度検出手段』である原稿読取装置１００ａの出力に応じて『第１トナー像形成手段』としてのブラック用の画像形成部９９Ｂｋによる画像形成条件を補正する。また、画像濃度補正手段１４ｂは、『濃度検出手段』である原稿読取装置１００ａの出力に応じて『第２トナー像形成手段』としてのイエロー用の画像形成部９９Ｙ、マゼンダ用の画像形成部９９Ｍ、シアン用の画像形成部９９Ｃによる画像形成条件を補正する。
【００４３】
図２（ａ）は、濃度条件導出手段１４ａの制御を示すフローチャートである。図２（ａ）に示されるように、濃度条件導出手段１４ａがオンになる（ステップ１０１、以下『ステップ』を単にＳと表す）。ユーザの指示によって、濃度条件導出手段１４ａは制御を開始する（Ｓ１０２）。濃度条件導出手段１４ａは、調整用階調パターンを帯電、現像、露光などの条件を振って感光ドラム１上に潜像形成する（Ｓ１０３）。濃度条件導出手段１４ａは、調整用階調パターンのブラック部分に関わるブラック用の感光ドラム１Ｂｋの電位を電位センサ９に測定させ、その電位を記憶する（Ｓ１０４）。この場合に、電位センサ９は、帯電装置２により帯電されたときのブラック用の感光ドラム１Ｂｋの電位、及び、露光装置１７により露光されたときのブラック用の感光ドラム１Ｂｋの電位を測定する（Ｓ１０４）。濃度条件導出手段１４ａは、調整用階調パターンを現像、転写、定着して出力する（Ｓ１０５）。濃度条件導出手段１４ａは、ユーザによって出力指示された調整用階調パターンを原稿読取装置に置くように促し、調整用階調パターンの濃度をリーダー画像処理部１０８で読み込む（Ｓ１０６）。
【００４４】
なお、調整用階調パターンの画像読取りを原稿読取装置１００ａで行うのではなく、次のような構成としても構わない。例えば、シートＰの搬送方向において定着装置１０とシート排出部（機外へシートを排出する部位）との間にＣＣＤセンサを設置し、このＣＣＤセンサにより定着後の調整用階調パターンの画像読取りを自動的に行う構成としても構わない。この場合には、ＣＣＤセンサが『濃度検出手段』として機能する。なお、シートに画像調整用の階調パターンを形成するより前に、感光体ドラムの暗部電位（ＶＤ）が目標値になるような調整を行っていても良い。
【００４５】
ブラックステーションではＳ１０４で記憶したＶＬ測定電位と設定されている現像バイアスＶｄｃから現像コントラストＶｃｏｎｔを算出し、Ｓ１０６で読み込んだ濃度と合わせて、図５のような現像コントラストと濃度の関係を求める（Ｓ１０７）。今、帯電電位ＶＤは−６００Ｖであり、現像バイアスＶｄｃは−４５０Ｖであり、露光量を振ることによりＶＬは−５０Ｖ〜−４５０Ｖまで振っていたため、現像コントラストは４００Ｖから０Ｖまで振れていた。このとき、現像コントラストは、調整用階調パターンの電位を直接読んでいるため、感光ドラムの偏芯による帯電むらや感光層の回転方向感度むらなどによる回転方向電位むらの影響を受けずに正確に必要な現像コントラストを求めることが可能である。画像形成装置１００は濃度１．６になるように調整しようとしているとする。図５の関係から見積もられる現像コントラストは３００Ｖであり、画像形成コントローラ１４はこの３００Ｖを記憶する（Ｓ１０８）。以後本調整が行われるまでの間は、従来の技術で説明した第１調整方法に従って自動濃度調整を行うことで濃度を調整する（Ｓ１１０、Ｓ１１１）。
【００４６】
カラーステーションではＳ１０３で潜像形成時に設定したレーザパワーとＳ１０６で読み込んだ濃度とから、図１１のようなレーザパワーと濃度の関係を求める（Ｓ１０９）。ブラック同様に１．６になるように調整しようとすると、レーザパワーは７８％と見積もられ、画像形成コントローラ１４はこれを設定、記憶する（Ｓ１１０、Ｓ１１１）。
【００４７】
図２（ｂ）は、画像濃度補正手段１４ｂの自動濃度調整を示すフローチャートである。図２（ｂ）に示されるように、所定枚数出力後や電源ＯＮ時など設定されている任意のタイミングで画像濃度補正手段１４ｂがオンになる（Ｓ２０１）。
【００４８】
画像濃度補正手段１４ｂは、制御を自動で開始する（Ｓ２０２）。画像濃度補正手段１４ｂは、ブラックのみ濃度条件導出手段１４ａで算出された現像コントラストに合うように電位を測定しながら帯電又は露光を調整する（Ｓ２０３）。なお、画像濃度補正手段１４ｂは、カラーに関しては、振った条件に基づいて帯電又は現像又は露光を設定する。画像濃度補正手段１４ｂによる制御が終了する（Ｓ２０４）。
【００４９】
図３（ａ）は、濃度条件導出手段１４ａを用いた場合に、感光ドラム１の軸方向の所定の位置における階調パターンの濃度及び感光ドラム１の現像コントラストの関係を示すグラフである。図３（ａ）に示されるように、電位センサ９の電位読取位置、及び、原稿読取装置１００ａの濃度読取位置は、感光ドラム１の軸方向で同一の位置すなわち奥側に配置される場合を想定する。また、シートＰを用いた濃度条件導出手段１４ａによる濃度条件の導出時には、ブラック用の感光ドラム１Ｂｋの電位は感光ドラム１の軸方向で手前側から奥側にかけて右肩上がりに傾斜する場合を想定する。
【００５０】
目標の階調パターンの濃度が１．６とした場合には、原稿読取装置１００ａは濃度読取位置で調整用階調パターンの濃度を１．６と検知し、電位センサ９は電位読取位置で現像コントラストを３００Ｖと検知する。感光ドラム１の軸方向で同一の位置にて、調整用階調パターンの濃度及び感光ドラム１の現像コントラストが目標値になる。
【００５１】
図３（ｂ）は、経時的な条件等によって感光ドラム１の軸方向の位置に対する階調パターンの濃度及び感光ドラム１の現像コントラストの関係を示すグラフである。図３（ｂ）に示されるように、ユーザが長期的に感光ドラム１の軸方向に画像比率の異なる画像を流し続けたために、電位は、手前側から奥側にかけて右肩下がりに傾斜が変化した。この場合には、濃度読取位置で調整用階調パターンの濃度が１．４として検知され、電位読取位置で現像コントラストが２００Ｖとして検知される。目標濃度の１．６に対して目標現像コントラストの３００Ｖが必要であると判断されていることから、感光ドラム１の奥側にて、調整用階調パターンの濃度及び現像コントラストが目標値に足りないと判断される。
【００５２】
図３（ｃ）は、画像濃度補正手段１４ｂを用いた場合の感光ドラム１の軸方向の位置に対する階調パターンの濃度及び現像コントラストの関係を示すグラフである。図３（ｃ）に示されるように、実測された現像コントラストが２００Ｖの場合には、画像濃度補正手段１４ｂが自動的に電位を用いた制御をし、電位センサ９の位置で現像コントラストを３００Ｖにするために電位を上昇させる。その結果、感光ドラム１の奥側の濃度は正確に１．６に合わせられ、手前側の濃度は若干高くなるものの、ユーザが許容できる範囲に納まった。以上のように、電位センサ９の位置を測定する調整用階調パターンに応じて配置することで、調整用パターンは従来のままでも濃度を精度よくあわせることが可能となる。なお、感光ドラム１の手前側の濃度及び現像コントラストは目標よりも高いが、面内振れの範囲内にある。
【００５３】
図４は、シートＰに形成される調整用階調パターンの一例を示す平面図である。ユーザの操作により、濃度条件導出手段１４ａが制御を開始した場合を想定する。『電位検出手段』である電位センサ９は、感光ドラム１Ｂｋの電位を調整するために感光ドラム１Ｂｋの軸線方向の一部の領域の電位を周方向に亘って検出可能になっている。
【００５４】
画像形成装置１００は、感光ドラム１の軸方向の手前側からシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックを順に並べ、感光ドラム１の回転方向で濃度の濃い色から濃度の薄い色まで次第に色が変化する『階調パターン』である調整用階調パターンを出力する（図４参照）。なお、以下、符号に関しては、シアンの調整用階調パターンは５０Ｃ、マゼンダの調整用階調パターンは５０Ｍ、イエローの調整用階調パターンは５０Ｙ、ブラックの調整用階調パターンは５０Ｂｋとする。ただし、全ての調整用階調パターンに共通の内容に関しては、５０という符号を付して説明する。
【００５５】
ブラック用の調整用階調パターン５０Ｂｋが形成される位置は、電位センサ９の位置と感光ドラム１の軸方向で略一致している。このときに、帯電は一律−６００Ｖに帯電され、現像のＤＣ成分は−４５０Ｖに設定される。露光装置１７のレーザパワーを変化させてブラック用の調整用階調パターン５０Ｂｋを形成する。また、ブラックステーションでは、形成されたパターンを電位センサ９で測定している。ここでは『露光手段』である露光装置１７の条件変更による調整においてのみ説明をしたが、『帯電装置』である帯電装置２や『現像手段』である現像装置４の条件変更による調整でも良い。
【００５６】
ユーザは、画像形成装置１００の指示に従って、出力された調整用階調パターンを原稿読取装置１００ａに置き、読み込み調整を画像形成装置１００に指示する。画像形成装置１００は、読み込んだ調整用階調パターンの濃度を測定する。今、画像形成装置１００は、濃度が１．６になるように調整しようとしているとする。ブラックステーションでは前述の電位と濃度との関係を求め、任意の濃度に必要な現像コントラストを算出する。調整用階調パターンの電位が直接に読まれるために、感光ドラム１の偏芯による帯電むらや感光ドラム１の回転方向の感度むら等の影響を受けずに正確に必要な現像コントラストを求めることが可能である。
【００５７】
図５は、現像コントラスト及び濃度の関係を示すグラフである。図５に示されるように、１．６の濃度に対応して見積もられた現像コントラストは３００Ｖであり、画像形成装置１００はこれを記憶する。
【００５８】
図７は、従来の調整用階調パターン５０の配置を示す平面図である。図７に示されるように、従来は電位センサ９の位置に全色の調整用階調パターンを並べていたため、例えばＡ３サイズ紙が１枚もしくはＡ４サイズ紙が２枚必要であった。
【００５９】
図６は、調整用階調パターン５０の他の配置を示す平面図である。図６に示されるように、感光ドラム１の軸方向に並列に並べることが可能なため、出力時間の短縮や出力シートは従来例に比較して削減される。
【００６０】
また、図６に示されるように、電位センサ９は、感光ドラム１の軸方向の中央部に配置されても良い。具体的には、感光ドラム１の軸方向には手前側からシアンの調整用階調パターン５０Ｃ、マゼンタの調整用階調パターン５０Ｍ、ブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋ、イエローの調整用階調パターン５０Ｙが並べられる。感光ドラム１の回転方向には濃い色から薄い色へと徐々に色が変化するように並べられる。そして、ブラックの位置は感光ドラム１の軸方向に電位センサ９の位置と同じ位置であるブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋを出力する。
【００６１】
この場合においては電位の傾きは帯電器の調整精度やユーザの使われ方により手前と奥で最大±３０Ｖ、濃度として±０．２程度発生する。電位センサ９が奥側の端部にある場合（図４参照）には、電位による調整（画像濃度補正手段１４ｂによる調整）で奥側の濃度は１．６に正確に調整されるが、手前側は最大で１．８になることがある。一方で、電位センサ９を中央に配置する場合（図６参照）には、電位センサ９から最も離れた位置までの距離が半分となるため、中央に対する濃度差は最大で±０．１となり、軸方向全域で１．５〜１．７の範囲に抑えることができる。
【００６２】
なお、この実施形態では電位センサ９の位置とブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋの位置は感光ドラム１の軸方向で略一致（対応）しているが、これに限定されない。例えば、電位センサ９の配置や階調パターン形成やその他の制約によりが若干のずれがあっても、効果を発揮するためには、電位センサ９を有さない色よりも電位センサ９の位置に近ければ良い。
【００６３】
図８は、調整用階調パターン５０が感光ドラム１の回転方向に並ぶ調整用階調パターンの配置を示す平面図である。図８に示されるように、画像形成コントローラ１４によって、シアンの調整用階調パターン５０Ｃ、マゼンダの調整用階調パターン５０Ｍ、イエローの調整用階調パターン５０Ｙが、シートＰの搬送方向と直交する方向に沿って形成されても良い。すなわち、電位センサ９を有しない色であるシアンの調整用階調パターン５０Ｃ、マゼンダの調整用階調パターン５０Ｍ、イエローの調整用階調パターン５０Ｙは、感光ドラム１の軸方向に並んで延びても良い。また、ブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋは、感光ドラム１の回転方向に延びても良い。
【００６４】
また、図８に示されるように、ブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋが、感光ドラム１の軸方向の中央に配置されると共に、感光ドラム１の回転方向に濃い色から薄い色へと徐々に変化するように配色される。また、シアン、マゼンタ、イエローの調整用階調パターンが、感光ドラム１の軸方向に濃い色から薄い色へと徐々に変化するように延びて形成されると共に、感光ドラム１の回転方向で並ぶように配色される。つまり、ブラックの感光体ドラム上の電位を測定するための電位センサ９はブラックの調整用階調パタンが形成される領域の電位を測定可能な感光体ドラム１の軸方向の略中央に配置されている。
【００６５】
こうした構成により、感光ドラム１の回転方向の電位ムラの影響を受けずにレーザパワーに対する濃度の関係が求められる。また、シアン、マゼンタ、イエローの階調パターンは帯電ローラの偏心に起因する感光体ドラム表面の電位ムラの影響を受けないように感光体軸方向に形成されている。そのため、電位センサ９を有さないシアン、マゼンタ、イエローにおいても精度良くレーザパワーを調整することができる。
【００６６】
図９は、現像コントラスト及び濃度の関係を示すグラフである。前述のようにブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋ及びシアンの調整用階調パターン５０Ｃ等の配置を感光ドラム１の回転方向に延びるように配置するか感光ドラム１の軸方向に延びるように配置する理由としては、以下のものがある。シアン、マゼンタ、イエローは帯電ローラを使用しているため、図９に示されるように、感光ドラム１の回転方向の電位ムラが発生する。帯電ローラは回転体であるため、帯電ローラが有する回転方向の表面形状ムラや偏芯による放電領域の動的な変動や、抵抗ムラによる放電ムラ、さらに感光ドラムの帯電・感光特性のムラが発生しているのである。
【００６７】
この状況のまま感光ドラム１の回転方向に濃度の変化する調整用階調パターンで濃度条件導出手段１４ａが制御する場合を考える。すると、想定している現像コントラストに対し実際にはその位置その位置で違う方向にずれた現像コントラストで調整用階調パターンを形成する（図９）。そのために、現像コントラストに対する濃度の関係を求める際に精度が落ち、ひどい場合には逆転するため、設定すべき条件が求まらない場合があり得る。こうしたことを抑制するために、図８に示すような調整用階調パターンを配色するのである。
【００６８】
本実施形態によれば、画像形成コントローラ１４は、ブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋの少なくとも一部が電位センサ９による電位検出領域とオーバーラップするようにブラックの調整用階調パターン５０ＢｋをシートＰの搬送方向に沿って形成させる。したがって、ブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋの濃度読取位置では、電位センサ９が検出する電位、及び、原稿読取装置１００ａが検出する濃度の関係は正確に把握される。その結果、感光ドラム１の軸方向では、シートＰ上のブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋの濃度誤差は低減される。
【００６９】
本実施形態によれば、ブラック用の感光ドラム１Ｂｋに対して電位センサ９が設けられ、シアン用の感光ドラム１Ｃ、マゼンダ用の感光ドラム１Ｍ、イエロー用の感光ドラム１Ｙに対して電位センサ９が設けられない。従来では、全色の感光ドラムに電位センサが有るか、又は、全色の感光ドラムに電位センサが無いかの何れかであった。ただし、ブラック用の感光ドラム１Ｂｋは、一般的に使用頻度が多く、寿命が長いことが要求される。全色の感光ドラムに電位センサがないと装置の小型化は実現し易い。一方で、全色の感光ドラムに対して電位センサが設けられると、濃度誤差は抑制し易い。ブラック用の感光ドラム１Ｂｋに対して電位センサ９が設けられると、その両方の要望に応えられる。
【００７０】
本実施形態によれば、ブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋ、シアンの調整用階調パターン５０Ｃ、マゼンダの調整用階調パターン５０Ｍ、イエローの調整用階調パターン５０Ｙの全ては、感光ドラム１の回転方向に延びて形成される場合がある。ブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋ、シアンの調整用階調パターン５０Ｃ、マゼンダの調整用階調パターン５０Ｍ、イエローの調整用階調パターン５０Ｙは、感光ドラム１の軸方向に複数並べられる（図４参照）。したがって、調整用階調パターンの出力に要する時間及びシートの枚数は低減される。また、感光ドラム１の軸方向で、少なくともブラック用の感光ドラム１Ｂｋが形成するブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋのムラが低減され、濃度調整の精度は向上する。なお、従来では、全色の調整用階調パターンは全て電位センサ１９の位置に並べられたことから、感光ドラム１の軸方向のみではなく感光ドラム１の回転方向にも並べざるを得なかった（図７参照）。こうした感光ドラム１の回転方向への並びにより、調整用階調パターンの出力に要する時間及びシートは多く必要になっていた。
【００７１】
本実施形態によれば、ブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋは、感光ドラム１の回転方向に延びて形成される場合がある。したがって、感光ドラム１の回転方向における感光ドラム１の電位ムラには、電位センサ９で対応できる。また、シアンの調整用階調パターン５０Ｃ、マゼンダの調整用階調パターン５０Ｍ、イエローの調整用階調パターン５０Ｙは、長手方向が感光ドラム１の軸方向に向けられる。したがって、感光ドラム１の回転方向における感光ドラム１の電位ムラの影響は低減される。濃度調整の精度は向上する。
【００７２】
なお、この発明の実施形態では、『第１感光体』にはブラック用の感光ドラム１Ｂｋが相当し、『第１調整用階調パターン』にはブラックの調整用階調パターン５０Ｂｋが相当するが、これに限定されない。すなわち、『第１感光体』にはブラック用以外、例えば、シアン用の感光ドラム１Ｃ、マゼンダ用の感光ドラム１Ｍ、イエロー用の感光ドラム１Ｙの何れか１つ又はその複数が該当しても良い。加えて、『第１調整用パターン』にはブラック以外、例えば、シアンの調整用階調パターン５０Ｃ、マゼンダの調整用階調パターン５０Ｍ、イエローの調整用階調パターン５０Ｙの何れか１つ又はその複数が該当しても良い。この場合には、『第２感光体』及び『第２調整用階調パターン』には、『第１感光体』及び『第１調整用階調パターン』以外の色のものが該当する。
【符号の説明】
【００７３】
９  定着器（定着ユニット）
９ａ  駆動ローラ
５０  画像形成装置
５０ａ  画像形成装置の筐体（転写支持部材）
５１  搬送枠（支持部材、転写支持部材）
５２  定着支持板（定着支持部材）
５３  モータユニット（駆動源）
５４  アライメント調整部（調整手段）
５４ａ  回転軸部
５４ｂ  調整部
５５  ビス（締結手段）
９１  給電コネクタ（電気接点）
【図１】
2010079259.tif 000003
【図２】
2010079259.tif 000004
【図３】
2010079259.tif 000005
【図４】
2010079259.tif 000006
【図５】
2010079259.tif 000007
【図６】
2010079259.tif 000008
【図７】
2010079259.tif 000009
【図８】
2010079259.tif 000010
【図９】
2010079259.tif 000011
【図１０】
2010079259.tif 000012
【図１１】
2010079259.tif 000013
【図１２】
2010079259.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月24日(2009.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2010079259.tif 000015